内容正文:
高一物理试题
本试卷共6页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。(在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其图如图所示.其中,,,由图象可知( )
A. 火箭在时间内向下运动
B. 火箭能上升的最大高度为
C. 火箭运动过程中最大加速度大小为
D. 火箭上升阶段平均速度大小为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.在时间内火箭的速度为正值且减小,说明火箭在减速上升,A错误;
B.在时间内火箭的速度一直是正值,说明火箭一直在上升,图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度,由数学知识可得,火箭能上升的最大高度为
其中
,
解得
B错误;
C.阶段的加速度大小为
阶段的加速度大小为
阶段的加速度大小为
故火箭运动过程中最大加速度大小为,C正确;
D.火箭上升阶段的平均速度大小为
D错误。
故选C。
2. 如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型,模型分上下两部分,质量均为,两部分用细线连接。当细线都绷紧时,整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接、两点的细线为,连接、两点的细线为,重力加速度为,则( )
A. 细线的拉力等于细线的拉力 B. 细线对点的作用力向上
C. 细线的拉力大小大于 D. 整个模型对地面的压力小于
【答案】C
【解析】
【详解】AC.对模型上部分受力分析,由受力平衡有
可知细线的拉力小于细线的拉力,细线的拉力大小大于,A错误;C正确;
B.细线的拉力只能沿绳的收缩方向,故细线对点的作用力向下,B错误;
D.对整个模型受力分析,由受力平衡可知
由牛顿第三定律可知整个模型对地面的压力等于,D错误。
故选C。
3. 如图甲,、、是某电场中一条电场线上的三点,且。一个负电荷从点由静止释放,仅在静电力的作用下沿直线经点运动到点,其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 相邻两点间的电势差 B. 三点的电势
C. 三点的电场强度大小 D. 该负电荷在三点的电势能
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图乙可知电荷的加速度逐渐减小,由牛顿第二定律有
可知
根据电势差与场强关系
可知,A错误,C错误;
B.根据题意可知负电荷的受力向右,故电场线方向向左,根据沿电场线电势降低可知,B正确;
D.根据电势能与电势关系
可知,D错误。
故选B。
4. 如图所示,长的轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量的小球,小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动,重力加速度,不计空气阻力。小球运动到水平位置时,轻杆对小球的作用力大小为( )
A. 5 N B. 3 N C. 1 N D. 7 N
【答案】A
【解析】
【详解】设轻杆对小球的作用力为,小球做圆周运动的向心力由杆的水平分量提供,根据牛顿第二定律可得
根据力的合成可得
故选A。
5. 我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动,角速度大小分别为,线速度大小分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
其中为引力常量,为地球质量,为轨道半径,为角速度,为线速度。
推导得
A.由,由于轨道半径不同,则,故A错误;
B.由以上分析可知,,与有关,,故B错误;
C.由以上分析可知,,与有关,,故C错误;
D.由以上分析可知,,与无关,故D正确。
故选D。
6. 阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端,用内阻为2kΩ的电压表并联在两端,电压表示数为1V,若将该电压表并联在两端,则示数为( )
A. 8V B. 6V C. 4V D. 2V
【答案】C
【解析】
【详解】当电压表并联在两端时,此时并联电阻
再与串联后,此时总电阻
因为此时电压表示数为1V,根据串联电路电压的分配规律
所以两端电压
此时电源电压
如果电压表并联在两端,此时并联电阻
再与串联后,此时总电阻
那么电路中的总电流
此时电压表示数等于两端电压
故选C。
7. 踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计。用vy、E、Ek、P分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中的运动时间,下列图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.足球做斜抛运动,在竖直方向上做加速度为g的匀变速直线运动,上升阶段
vy=vy0-gt
下落阶段
vy=gt
由关系式可知,速度与时间成一次函数关系,图像是一条倾斜直线,故A错误;
B.不考虑空气阻力,足球只受重力作用,机械能守恒,E不变,故B错误;
C.足球在水平方向上一直有速度,则足球的动能不能为零,故C错误;
D.上升阶段
vy=vy0-gt
下落阶段
vy=gt
再由重力的瞬时功率
P=mgvy
可得重力的瞬时功率与时间成一次函数关系,且在最高点重力的瞬时功率为零,故D正确。
故选D。
8. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向以速度投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为,如图所示。不计空气阻力,重力加速度为,则( )
A. 可求出炸弹飞行时间
B. 仅改变炸弹投放高度,炸弹仍可能垂直击中山坡
C. 仅改变炸弹的水平初速度,炸弹仍可能垂直击中山坡
D. 可求出炸弹水平方向通过的距离
【答案】AD
【解析】
【详解】AD.由平抛知识有
由速度的几何关系有
联立解得炸弹飞行时间为
水平方向做匀速直线运动,由运动学知识可知水平方向通过的距离为,A正确;D正确;
BC.炸弹正好垂直击中山坡上的目标由几何关系有
设击中山坡上的目标时,下落的高度为h,竖直方向做自由落体运动,由运动学知识有
仅改变炸弹的水平初速度,由于保持不变,则炸弹不可能垂直击中山坡;仅改变炸弹投放高度,则发生改变,但水平初速度不变,则炸弹不可能垂直击中山坡,B错误;C错误。
故选AD。
9. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,其中小A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长):如图乙所示,小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动,但是连接小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同(连接D球的绳较长),则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B角速度相等
B. 小球A、B线速度大小相同
C. 小球C、D加速度大小相同
D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.对甲图AB分析:设细线与竖直方向的夹角为θ,小球的质量为m,小球AB到悬点O的竖直距离为h,则
解得
所以小球AB的角速度相同,线速度大小不相同,故A正确,B错误;
CD.对乙图CD分析:设细线与竖直方向的夹角为θ,小球的质量为m,绳长为L,绳上拉力为T,则有
得
所以小球C、D向心加速度大小相同,小球CD受到绳的拉力大小也相同,故CD正确。
故选ACD。
10. 如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长,上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 木块与斜面间的动摩擦因数为 B. 木块受到合力大小为
C. 木块上滑过程中,机械能减少 D. 木块的重力大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.由功能关系可知,克服摩擦力做功等于机械能的减少量,则有
解得摩擦力大小为
由图乙可知木块上滑的最大位移为,此时动能为0,根据动能定理则有
结合木块受到的合外力为
木块上滑过程中合外力沿斜面向下,根据受力分析则有
其中
联立解得,,故AB正确;
C.由图乙可知,木块上滑过程中机械能从减小到,可知机械能减少量为,故C错误;
D.结合上述的分析可知,木块的重力大小为,故D错误。
故选AB。
二、非选择题(共5题,共60分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)对本实验的操作,下列说法中正确的是__________。(多选)
A. 让小车靠近打点计时器,先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 实验中无需测量砂和砂桶的质量
C. 实验操作过程中需要平衡摩擦力
D. 如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量,可认为砂和砂桶的总重力等于细绳对小车的拉力
(2)图乙是一条点迹清晰的纸带,按照打点先后顺序依次选取五个计数点、、、、,相邻计数点间还有四个点未画出,实验所用交流电源的频率,则相邻计数点间的时间间隔为__________s。从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小为__________(两空结果均保留两位有效数字)。
(3)在验证加速度与质量的关系时,在满足实验要求的情况下,改变小车上砝码质量,测出对应的加速度,以为横坐标,以为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为,图中纵轴的截距为,斜率为,则小车的质量为__________。
A. B. C. D.
【答案】(1)BC (2) ①. ②. (3)B
【解析】
【小问1详解】
A.为了获得更多的点迹,让小车靠近打点计时器,先接通打点计时器的电源,后释放小车,故A错误;
B.实验中小车所受拉力为弹簧测力计的两倍可以直接读出,所以不需要测量砂和砂桶的质量,故B正确;
C.为了保证弹簧测力计示数的两倍为小车所受的合外力,故实验操作过程中需要平衡摩擦力,故C正确;
D.如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量,可认为砂和砂桶重力的两倍等于细绳对小车的拉力,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1]由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为
[2]根据逐差法可知,小车的加速度大小为
【小问3详解】
对小车和砝码受力分析,由牛顿第二定律可得
整理可得
结合图像可知
解得
故选B。
12. 某科研兴趣小组为研究石墨烯复合电阻丝的导电特性,设计实验精确测量其电阻率,实验器材与相关参数如下:
待测石墨烯电阻丝(阻值约)
电源(电动势4.5 V,内阻可忽略)
电流表(量程,内阻)
电流表(量程,内阻约为0.05 Ω)
电压表V(量程,内阻约为5 kΩ)
滑动变阻器()
滑动变阻器()
螺旋测微器、开关、导线若干。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量电阻丝的直径,则_____________mm。
(2)为保证实验安全和测量精度且电压、电流能从零开始调节,电流表应选_____________(填“”或“”),滑动变阻器应选_____________(填“”或“”),实验电路图最合适的应选_____________。
A. B.
C. D.
(3)若测得电阻丝的电阻为,已知电阻丝长度为,则电阻率为_____________(用、、表示)。
【答案】(1)0.400##0.399##0.401
(2) ①. A1 ②. R1 ③. A
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的测量原理,可知
【小问2详解】
[1]电路中的最大电流约为,为了测量更加精确,应选择量程为0.6A的电流表A1。
[2] 想要让电压与电流能够从0开始调节,滑动变阻器应选择分压接法,适配的滑动变阻器阻值大小应小于待测电阻,故选R1。
[3]根据分析可知选择滑动变阻器的分压接法,同时由于电流表的内阻是已知的,选择电流表内接时可以通过计算去除系统误差,综上所述应选择选项A中电路图。
故选A。
【小问3详解】
根据电阻率的相关公式,
联立解得
13. 如图,用细绳一端系着的质量为M = 0.6kg的物体A静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m = 0.3kg的小球B,A的重心到O点的距离为0.2m。若A与转盘间的动摩擦因数,为使小球B保持静止,求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围。(g = 10m/s2)
【答案】
【解析】
【详解】因为小球一直保持静止,所以细线的拉力始终等于小球的重力。当物体A有向外运动的趋势时转盘角速度最大,根据牛顿第二定律有
联立解得
由于
μMg < mg
当物体A有向里运动时转盘角速度最小,根据牛顿第二定律有
联立解得
所以角速度的范围为
14. 如图所示,在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直圆轨道,在A点与地面平滑连接.轻弹簧左端固定在竖直墙上,自然伸长时右端恰好在O点,OA=3R。现将质量为m的物块P从与圆心等高处的B点由静止释放,物块压缩弹簧至E点时速度为0(E点未标出),第一次弹回后恰好停在A点,已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.125,重力加速度为g,求:
(1)物块P第一次到达圆轨道A点时受到的弹力大小;
(2)OE的长度及弹簧的最大弹性势能;
(3)若换一个材料相同的物块Q,在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放,物块Q质量多大时恰好过圆轨道最高点C。
【答案】(1)3mg (2)R,
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从B点到A点时的速度为vA,根据动能定理有
在A点物块受到的弹力大小为F,根据牛顿第二定律有
解得F=3mg
【小问2详解】
设到E点弹簧的压缩量为x,最大弹性势能为Ep,根据功能关系,由B到E有mgR-μmg(3R+x)-Ep=0
由E到A,根据功能关系有Ep-μmg(3R+x)=0
联立解得x=R,
【小问3详解】
设物块Q的质量为mQ,物块Q恰好到达C点时有
物块Q从E点到C点,根据功能关系得
解得
15. 如图甲所示,长为的金属板A、B水平正对固定,两板间距离为,为两板间空间的中轴线,A、B板上加如图乙所示的电压。质量为、电荷量为的粒子由静止经电压为(未知)的加速电场加速后,持续从点沿射入两板之间,粒子均能穿过极板空间且在极板间运动时间均为。不计粒子重力以及粒子间相互作用力。求:
(1)加速电场的电压;
(2)时进入两板间的粒子射出极板时到的距离;
(3)其他条件不变,仅改变电压的大小,要确保粒子能穿过极板,求的最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,粒子进入极板时的速度大小
在加速电场中,根据动能定理可得
联立解得加速电场的电压
【小问2详解】
时进入两板间的粒子,时间内
经时速度
时间内位移大小
时进入两板间的粒子射出极板时到的距离
【小问3详解】
设的最大值,粒子射出极板时竖直方向刚好到达板边缘,当时进入则有
经过时速度
时间内
结合题意可知
联立解得
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高一物理试题
本试卷共6页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。(在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其图如图所示.其中,,,由图象可知( )
A. 火箭在时间内向下运动
B. 火箭能上升的最大高度为
C. 火箭运动过程中最大加速度大小为
D. 火箭上升阶段平均速度大小为
2. 如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型,模型分上下两部分,质量均为,两部分用细线连接。当细线都绷紧时,整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接、两点的细线为,连接、两点的细线为,重力加速度为,则( )
A. 细线的拉力等于细线的拉力 B. 细线对点的作用力向上
C. 细线的拉力大小大于 D. 整个模型对地面的压力小于
3. 如图甲,、、是某电场中一条电场线上的三点,且。一个负电荷从点由静止释放,仅在静电力的作用下沿直线经点运动到点,其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 相邻两点间的电势差 B. 三点的电势
C. 三点的电场强度大小 D. 该负电荷在三点的电势能
4. 如图所示,长的轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量的小球,小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动,重力加速度,不计空气阻力。小球运动到水平位置时,轻杆对小球的作用力大小为( )
A. 5 N B. 3 N C. 1 N D. 7 N
5. 我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动,角速度大小分别为,线速度大小分别为,则( )
A. B. C. D.
6. 阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端,用内阻为2kΩ的电压表并联在两端,电压表示数为1V,若将该电压表并联在两端,则示数为( )
A. 8V B. 6V C. 4V D. 2V
7. 踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计。用vy、E、Ek、P分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中的运动时间,下列图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
8. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向以速度投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为,如图所示。不计空气阻力,重力加速度为,则( )
A. 可求出炸弹飞行时间
B. 仅改变炸弹投放高度,炸弹仍可能垂直击中山坡
C. 仅改变炸弹的水平初速度,炸弹仍可能垂直击中山坡
D. 可求出炸弹水平方向通过的距离
9. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,其中小A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长):如图乙所示,小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动,但是连接小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同(连接D球的绳较长),则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B角速度相等
B. 小球A、B线速度大小相同
C. 小球C、D加速度大小相同
D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等
10. 如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长,上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 木块与斜面间的动摩擦因数为 B. 木块受到合力大小为
C. 木块上滑过程中,机械能减少 D. 木块的重力大小为
二、非选择题(共5题,共60分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)对本实验的操作,下列说法中正确的是__________。(多选)
A. 让小车靠近打点计时器,先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 实验中无需测量砂和砂桶的质量
C. 实验操作过程中需要平衡摩擦力
D. 如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量,可认为砂和砂桶的总重力等于细绳对小车的拉力
(2)图乙是一条点迹清晰的纸带,按照打点先后顺序依次选取五个计数点、、、、,相邻计数点间还有四个点未画出,实验所用交流电源的频率,则相邻计数点间的时间间隔为__________s。从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小为__________(两空结果均保留两位有效数字)。
(3)在验证加速度与质量的关系时,在满足实验要求的情况下,改变小车上砝码质量,测出对应的加速度,以为横坐标,以为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为,图中纵轴的截距为,斜率为,则小车的质量为__________。
A. B. C. D.
12. 某科研兴趣小组为研究石墨烯复合电阻丝的导电特性,设计实验精确测量其电阻率,实验器材与相关参数如下:
待测石墨烯电阻丝(阻值约)
电源(电动势4.5 V,内阻可忽略)
电流表(量程,内阻)
电流表(量程,内阻约为0.05 Ω)
电压表V(量程,内阻约为5 kΩ)
滑动变阻器()
滑动变阻器()
螺旋测微器、开关、导线若干。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量电阻丝的直径,则_____________mm。
(2)为保证实验安全和测量精度且电压、电流能从零开始调节,电流表应选_____________(填“”或“”),滑动变阻器应选_____________(填“”或“”),实验电路图最合适的应选_____________。
A. B.
C. D.
(3)若测得电阻丝的电阻为,已知电阻丝长度为,则电阻率为_____________(用、、表示)。
13. 如图,用细绳一端系着的质量为M = 0.6kg的物体A静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m = 0.3kg的小球B,A的重心到O点的距离为0.2m。若A与转盘间的动摩擦因数,为使小球B保持静止,求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围。(g = 10m/s2)
14. 如图所示,在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直圆轨道,在A点与地面平滑连接.轻弹簧左端固定在竖直墙上,自然伸长时右端恰好在O点,OA=3R。现将质量为m的物块P从与圆心等高处的B点由静止释放,物块压缩弹簧至E点时速度为0(E点未标出),第一次弹回后恰好停在A点,已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.125,重力加速度为g,求:
(1)物块P第一次到达圆轨道A点时受到的弹力大小;
(2)OE的长度及弹簧的最大弹性势能;
(3)若换一个材料相同的物块Q,在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放,物块Q质量多大时恰好过圆轨道最高点C。
15. 如图甲所示,长为的金属板A、B水平正对固定,两板间距离为,为两板间空间的中轴线,A、B板上加如图乙所示的电压。质量为、电荷量为的粒子由静止经电压为(未知)的加速电场加速后,持续从点沿射入两板之间,粒子均能穿过极板空间且在极板间运动时间均为。不计粒子重力以及粒子间相互作用力。求:
(1)加速电场的电压;
(2)时进入两板间的粒子射出极板时到的距离;
(3)其他条件不变,仅改变电压的大小,要确保粒子能穿过极板,求的最大值。
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